2018-2019版高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第1課時學(xué)案 蘇教版必修1.doc
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第1課時 氯氣的生產(chǎn)原理 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道海水中的豐富資源和氯化鈉作為重要工業(yè)原料的主要用途。2.初步認(rèn)識工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)原理。3.學(xué)會實驗室制取氯氣的方法。 一、氯氣的工業(yè)制法 1.實驗過程 右圖為電解飽和食鹽水的裝置圖: 按右圖所示裝置進(jìn)行實驗。 (1)接通電源,觀察食鹽水發(fā)生的變化。通電一段時間后,將小試管套在a管上,收集U形管左端產(chǎn)生的氣體。2 min后,提起小試管,并迅速用拇指堵住試管口,移近點燃的酒精燈,松開拇指,檢驗收集到的氣體。 (2)取一支小試管,用向上排空氣法收集從b管導(dǎo)出的氣體,觀察收集到的氣體的顏色。 (3)關(guān)閉電源,打開U形管左端的橡皮塞,向溶液中滴加1~2滴酚酞溶液,觀察溶液的顏色。 2.實驗分析 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 (1) 出現(xiàn)爆鳴聲 a管中氣體為氫氣 (2) 產(chǎn)生黃綠色的氣體 b管中氣體為氯氣 (3) 鐵棒端溶液變紅 石墨棒端溶液不變色 U形管左端溶液顯堿性 U形管右端溶液不顯堿性 3.實驗結(jié)論 根據(jù)實驗推斷電解飽和食鹽水的產(chǎn)物是H2、Cl2、NaOH溶液。 工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理 (1)工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。 (2)氯堿工業(yè):以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取Cl2等產(chǎn)品的工業(yè)。 提醒 工業(yè)上電解熔融的NaCl或MgCl2獲取Na和Mg,同時得到副產(chǎn)物Cl2?;瘜W(xué)方程式為2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。 【例1】 某實驗興趣小組利用如下圖所示裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水并檢驗其生成物的實驗,當(dāng)圖中開關(guān)K閉合片刻后,請回答下列問題: (1)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)a為電源的________(填“正”或“負(fù)”)極;D中收集的氣體是______________________。 (3)C試管盛放________________________溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為________________________________________________________________________, ________________________________________________________________________。 答案 (1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)負(fù) 氫氣(或H2) (3)淀粉碘化鉀(或淀粉碘化鈉等其他合理答案均可) 有氣泡產(chǎn)生 溶液由無色變?yōu)榧t色 解析 電解飽和食鹽水產(chǎn)生NaOH、H2和Cl2,H2的密度比空氣小,只能用向下排空氣法收集,所以D中收集的氣體是H2,而H2在與直流電源的負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生,所以a為電源的負(fù)極,A極上除了有氫氣產(chǎn)生外,溶液中還產(chǎn)生NaOH,所以遇酚酞溶液變紅。b為電源的正極,B極上產(chǎn)生氯氣,可以用淀粉碘化鉀溶液檢驗。 易錯提醒 在氯堿工業(yè)中,必須通電才能實現(xiàn)生成H2、Cl2和NaOH,所以在書寫方程式時一定要注明反應(yīng)條件。H2在陰極(與電源負(fù)極相連的一極)上產(chǎn)生,Cl2在陽極(與電源正極相連的一極)上產(chǎn)生。 二、氯氣的實驗室制法 實驗室制取氯氣的裝置如下圖所示: (1)反應(yīng)原理:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。 (2)實驗裝置:氣體制備型化學(xué)實驗裝置的設(shè)計,要將化學(xué)反應(yīng)原理、氣體凈化、收集和尾氣處理等結(jié)合起來。 ①填寫裝置中試劑名稱: C:______________,D:____________,F(xiàn):____________。 ②其中C的作用是除去Cl2中的____________________________________(填化學(xué)式,下同); D的作用是除去Cl2中的________。 ③該裝置中收集Cl2使用的是____________法。還可用排__________________的方法,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④其中F的作用是___________________________________________________________。 ⑤檢驗Cl2是否收集滿可用________________________放在集氣瓶口,若試紙________,則證明已集滿。 答案 (1)4HCl(濃)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑ (2)①飽和食鹽水 濃硫酸 氫氧化鈉溶液 ②HCl H2O ③向上排空氣 飽和食鹽水 Cl2在飽和食鹽水中的溶解度比較小?、芪瘴矚釩l2,防止污染空氣 ⑤濕潤的淀粉碘化鉀試紙 變藍(lán) 1.制氣裝置 制取氣體的一般流程:氣體發(fā)生裝置→氣體凈化裝置(除雜、干燥)→氣體收集裝置→尾氣處理裝置。 (1)發(fā)生裝置:固體+液體氣體。 (2)凈化裝置:上圖中C、D裝置為洗氣瓶,組裝原則“長進(jìn)短出”,除雜在前,干燥在后。 2.試劑的選擇 選取試劑的主要依據(jù)是制取氣體的性質(zhì)。氯氣具有強氧化性,常用氧化Cl-的方法來制取,因此要選用含有Cl-的物質(zhì)(如鹽酸)和具有強氧化性的物質(zhì)(如MnO2、KMnO4等)來制取。如 MnO2+4HCl(濃)△,MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 3.收集方法 (1)向上排空氣法(Cl2密度大于空氣)。 (2)排飽和食鹽水法(Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度很小,且用此法可除去實驗過程中揮發(fā)產(chǎn)生的HCl氣體)。 4.干燥劑的選擇 選擇氣體干燥劑的主要依據(jù)是被干燥氣體不能與干燥劑反應(yīng)。如氯氣能與堿反應(yīng),所以不能用堿石灰進(jìn)行干燥,常用濃硫酸、五氧化二磷等進(jìn)行干燥。 5.驗滿方法 (1)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已集滿。 (2)將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛 Cl2的瓶口,觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化,則證明已集滿。 6.尾氣處理 Cl2有毒,易污染空氣,需用NaOH溶液吸收。 【例2】 (1)實驗室制取Cl2時,下列操作不正確的是__________(填序號)。 ①裝置Ⅰ可用于制取少量Cl2 ②用裝置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl ③用裝置Ⅲ制取Cl2 ④用裝置Ⅳ干燥Cl2 (2)實驗室制取干燥、純凈的氯氣,除了二氧化錳、濃鹽酸外還需要____________、____________、____________。 (3)已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。 若用如下圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣及驗證它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是________(填字母)。 答案 (1)①②③④ (2)飽和食鹽水 濃H2SO4 NaOH溶液 (3)BD 解析 (1)①實驗室制取Cl2用濃鹽酸和MnO2反應(yīng),而不用稀鹽酸;②除去Cl2中的HCl氣體用飽和食鹽水,NaHCO3溶液與HCl反應(yīng)并放出CO2氣體,氣體應(yīng)“長進(jìn)短出”;③MnO2與濃鹽酸需在加熱條件下反應(yīng);④干燥Cl2使用濃H2SO4洗氣瓶,應(yīng)“長進(jìn)短出”。(2)制取純凈 Cl2還需飽和食鹽水除去HCl氣體,濃H2SO4干燥Cl2,NaOH溶液除去多余的Cl2。(3)B處NaOH溶液與Cl2能反應(yīng);D處試管缺少出氣導(dǎo)管且應(yīng)將導(dǎo)管末端通入NaOH溶液中。 思維啟迪 1.實驗室制備Cl2注意事項 (1)必須用濃鹽酸,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。 (2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,所以加熱溫度不宜過高,減少HCl的揮發(fā)。 (3)實驗結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染空氣。 (4)尾氣吸收時,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因為溶液中Ca(OH)2濃度小,吸收不完全。 2.MnO2與濃鹽酸反應(yīng)特點 (1)濃鹽酸中,部分Cl-的化合價升高,4 mol HCl參加反應(yīng),被氧化的Cl-為2 mol。 (2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸濃度變小,故MnO2足量時,鹽酸不能完全反應(yīng),反應(yīng)后溶液為鹽酸和MnCl2混合液。 1.下列關(guān)于電解飽和食鹽水過程的說法正確的是( ) A.電解飽和食鹽水的工廠要首先將食鹽進(jìn)行除雜 B.與電源正極相連的電極區(qū)有NaOH生成 C.與電源負(fù)極相連的電極上有氯氣生成 D.電解飽和食鹽水的過程中Na+濃度減小 答案 A 解析 根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置可知,與電源正極相連的電極區(qū)產(chǎn)生Cl2,而與電源負(fù)極相連的電極區(qū)產(chǎn)生H2和NaOH,故B、C均不正確;因為Na+沒有參與反應(yīng),其物質(zhì)的量不變,但電解過程中消耗了水,溶液體積減小,Na+濃度增大,故D不正確。 2.工業(yè)上電解飽和食鹽水制Cl2和實驗室用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2相同的原理是( ) A.都是將負(fù)價的氯轉(zhuǎn)變?yōu)榱銉r的氯 B.都是將正價的氯轉(zhuǎn)變?yōu)榱銉r的氯 C.都是復(fù)分解反應(yīng) D.都是置換反應(yīng) 答案 A 3.欲除去Cl2中的少量HCl氣體,可選用( ) A.NaOH溶液 B.飽和食鹽水 C.濃硫酸 D.石灰水 答案 B 解析 利用了HCl極易溶于水,而Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小的原理。 4.實驗室制取下列各組氣體,所用氣體發(fā)生裝置相同的是( ) A.金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2 B.金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2、氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取O2 C.二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制取Cl2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2 D.二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制取Cl2、金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2 答案 A 解析 據(jù)反應(yīng)原理選取相應(yīng)的裝置,二氧化錳和濃鹽酸制氯氣、氯酸鉀與二氧化錳混合制氧氣,均需要加熱;A選項中制取H2和CO2的反應(yīng)均不需要加熱。 5.某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃HCl及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是( ) A.①中可用分液漏斗代替長頸漏斗 B.①中缺少加熱裝置 C.②中盛放的NaOH溶液可以凈化Cl2 D.④中的導(dǎo)管口若連接倒置漏斗可防止倒吸 答案 C 解析 本題考查Cl2的制備,旨在考查學(xué)生的實驗分析與設(shè)計能力。氯氣中混有氯化氫氣體,應(yīng)該用飽和食鹽水除去氯化氫,氯化氫和氯氣均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故B中不能盛放氫氧化鈉溶液。 6.下圖表示在沒有通風(fēng)櫥時制取純凈的氯氣設(shè)計的裝置圖,圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。 (1)燒杯中盛放的液體是________,其作用是________________________,水槽中盛放的液體是________。 (2)簡述操作過程:(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始)在收集氯氣之前,應(yīng)________________________;當(dāng)氯 氣純度合乎要求時,應(yīng)____________________________________;當(dāng)氯氣收集完畢時,應(yīng)________________________________________________________________________。 (3)將8.7 g MnO2與含HCl 14.6 g的濃鹽酸共熱制Cl2,甲同學(xué)認(rèn)為可制得Cl2 7.1 g,乙同學(xué)認(rèn)為制得Cl2的質(zhì)量小于7.1 g,你認(rèn)為__________(填“甲”或“乙”)同學(xué)正確,原因是________________________________________________________________________。 答案 (1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 飽和食鹽水 (2)打開B夾,關(guān)閉A夾 打開A夾,關(guān)閉B夾 關(guān)閉A夾,打開B夾 (3)乙?、贊恹}酸易揮發(fā);②隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃鹽酸濃度會降低,稀鹽酸將不再反應(yīng) 解析 用飽和食鹽水可洗去Cl2中混有的HCl,又使Cl2損失較少,故可用排飽和食鹽水法收集Cl2。處理制Cl2的尾氣最好的試劑是強堿溶液。由于濃鹽酸會揮發(fā),稀鹽酸不能反應(yīng),故用濃鹽酸制Cl2時HCl不能完全反應(yīng)。 [對點訓(xùn)練] 題組一 Cl2的工業(yè)制法 1.許多國家十分重視海水資源的綜合利用,不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是( ) A.氯、溴、碘 B.鈉、鎂、鋁 C.燒堿、氫氣 D.食鹽、淡水 答案 D 解析 A項中Cl2是通過電解飽和食鹽水制得的,Br2、I2通過Cl2置換制備;B項Na、Mg、Al均通過電解制備;C項中NaOH、H2均可通過電解飽和食鹽水獲得,以上均為化學(xué)變化;只有D項中食鹽可通過蒸發(fā)、淡水可通過蒸餾獲得,屬物理變化。 2.下列關(guān)于電解NaCl水溶液的說法不正確的是( ) A.電解產(chǎn)物為Cl2和Na B.電解過程中能產(chǎn)生黃綠色氣體 C.電解一段時間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,然后滴加石蕊溶液,溶液呈藍(lán)色 D.用排水集氣法可以收集到較純凈的氫氣 答案 A 解析 電解NaCl水溶液的反應(yīng)式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,反應(yīng)過程中陽極產(chǎn)生了黃綠色的氣體,陰極生成了難溶于水的無色氣體(H2),可用排水法收集;陰極生成NaOH使溶液呈現(xiàn)堿性,能使石蕊變藍(lán)。A項錯誤,電解熔融的NaCl才得到Cl2和Na:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑(鈉的工業(yè)制法)。 3.用惰性電極電解未精制的飽和食鹽水,食鹽水裝在U形管內(nèi)。結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)食鹽水渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是( ) A.碳酸鎂 B.硫酸鋇 C.氫氧化鎂 D.碳酸鋇 答案 C 解析 食鹽中含有Ca2+、Mg2+等離子,Mg2+與電解質(zhì)在陰極產(chǎn)生的OH-作用產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀。 4.氯堿工業(yè)生產(chǎn)中,每生產(chǎn)1 t Cl2,理論上應(yīng)得到燒堿質(zhì)量為( ) A.1.127 t B.1 t C.2 t D.2 mol 答案 A 解析 設(shè)生成燒堿的質(zhì)量為x,則 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 80 71 x 1 t x≈1.127 t。 題組二 Cl2的實驗室制法 5.實驗室制取氧氣的試管壁沾附有MnO2,除去MnO2可用的試劑是( ) A.蒸餾水 B.KOH溶液 C.稀鹽酸 D.熱的濃鹽酸 答案 D 解析 聯(lián)想實驗室制備氯氣的原理,本題實質(zhì)上考查該反應(yīng)的發(fā)生條件,即MnO2可以在加熱的條件下與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,D選項正確。 6.下列關(guān)于氯氣制備原理的說法中不正確的是( ) A.電解飽和食鹽水制氯氣時,與電源正極相連的碳棒上方充滿黃綠色氣體 B.工業(yè)上制取氯氣的原料是飽和食鹽水 C.實驗室制法和工業(yè)制法的反應(yīng)實質(zhì)是相同的 D.實驗室制取氯氣時最好大火加熱使溫度迅速升高 答案 D 解析 電解飽和食鹽水制氯氣時,Cl-在與電源正極相連的碳棒上轉(zhuǎn)化為Cl2,A項正確;濃鹽酸具有揮發(fā)性,實驗室制取氯氣時應(yīng)緩緩加熱以減少氯化氫的損失,D項錯誤。 7.為了在實驗室制得干燥而純凈的氯氣,正確的凈化順序是( ) A.第一步通過濃硫酸,第二步通過無水氯化鈣 B.第一步通過濃硫酸,第二步通過飽和食鹽水 C.第一步通過飽和食鹽水,第二步通過濃硫酸 D.第一步通過堿石灰,第二步通過濃硫酸 答案 C 解析 實驗室制取的氯氣中通常含有HCl和H2O(g),結(jié)合氯氣性質(zhì)可知先通過飽和食鹽水除HCl,再通過濃硫酸除水蒸氣。 8.在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實驗。下列收集Cl2的正確裝置是( ) 答案 C 解析 集氣瓶中使用單孔橡膠塞塞緊,只能進(jìn)氣,不能排氣,則瓶內(nèi)壓強增大到一定程度,可能將橡膠塞壓出,A項錯誤;因為Cl2比空氣的密度大,Cl2應(yīng)短管進(jìn),B項錯誤;C項,該裝置既能收集Cl2,又能進(jìn)行尾氣處理且防倒吸,正確;由于Cl2和NaOH溶液反應(yīng),所以不能收集到Cl2,D項錯誤。 9.將0.15 mol的MnO2與過量的 12 molL-1的濃鹽酸反應(yīng)和50 mL 12 molL-1的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)相比,兩者產(chǎn)生的Cl2(其他反應(yīng)條件相同)( ) A.一樣多 B.前者較后者多 C.后者較前者多 D.無法比較 答案 B 解析 注意MnO2與濃鹽酸的反應(yīng)過程,當(dāng)濃鹽酸少量時,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸變成稀鹽酸,稀鹽酸與MnO2不反應(yīng),則依據(jù)化學(xué)方程式可知,0.15 mol的MnO2與過量的12 molL-1的濃鹽酸反應(yīng),可產(chǎn)生0.15 mol的氯氣,50 mL 12 molL-1的濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為0.6 mol,當(dāng)MnO2足量時,0.6 mol HCl不能反應(yīng)完全,則產(chǎn)生的氯氣小于0.15 mol,B選項正確。 10.實驗室制備氯氣的裝置如下圖所示。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置,其中錯誤的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 答案 C 解析 裝置③的導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出。 [綜合強化] 11.某課外活動小組利用如圖所示裝置制取氯氣,提供的試劑:濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體、水。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 (1)裝置M中盛放的試劑是______________;H中盛放的試劑是____________________。 (2)收集Cl2時,關(guān)閉彈簧夾______和彈簧夾________,打開彈簧夾______________。 (3)尾氣處理時,關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾____________,打開彈簧夾________________。處理尾氣選用的試劑為______________________。 (4)用含0.032 mol HCl的濃鹽酸跟足量高錳酸鉀固體反應(yīng),產(chǎn)生Cl2的物質(zhì)的量應(yīng)____________(填“大于”“等于”或“小于”)0.01 mol。 解題思路 結(jié)合題干中所給的原料、反應(yīng)原理,觀察實驗裝置圖,找到發(fā)生裝置、除雜裝置、收集裝置、尾氣吸收裝置,題目便可順利解出。 答案 (1)濃鹽酸 飽和食鹽水 (2)a c b (3)b c 氫氧化鈉溶液 (4)小于 解析 裝置M中應(yīng)為濃鹽酸,G中應(yīng)為高錳酸鉀固體,H中應(yīng)為飽和食鹽水,用來除去Cl2中混有的HCl氣體,裝置P是尾氣處理裝置,燒杯中的試劑是氫氧化鈉溶液。(2)收集Cl2時,先關(guān)閉彈簧夾a和c,打開彈簧夾b,生成的Cl2會將飽和食鹽水壓入燒杯D中,從而使Cl2收集在H中。(3)尾氣處理時關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾b,打開彈簧夾c,多余的Cl2就會被P中的氫氧化鈉溶液吸收。(4)根據(jù)化學(xué)方程式可知,若含0.032 mol HCl的濃鹽酸完全反應(yīng)會生成0.01 mol Cl2,但由于濃鹽酸具有揮發(fā)性,有一部分HCl會揮發(fā)出來,從而使反應(yīng)的HCl小于0.032 mol,故生成的氯氣的物質(zhì)的量應(yīng)小于0.01 mol。 12.某研究性學(xué)生小組設(shè)計了用氧化濃鹽酸的方法制取氯氣的實驗,其實驗裝置如下圖: (1)寫出圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果將過量的二氧化錳與20 mL 12 molL-1的鹽酸混合加熱,充分反應(yīng)后生成的氯氣明顯少于0.06 mol。其主要的原因有 ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。 (3)L的作用是____________________________________________________; B的作用是_______________________________________________________。 (4)為了提高濃鹽酸的利用率,你對實驗的建議是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑ (2)①反應(yīng)中隨著HCl消耗,鹽酸變稀,稀鹽酸不能與MnO2反應(yīng)?、诩訜釙r有部分HCl揮發(fā)而損失 (3)恒壓條件下確保濃鹽酸順利滴加 利用Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小的性質(zhì)來貯存Cl2 (4)將濃鹽酸慢慢滴下;加熱時用小火慢慢加熱等 解析 實驗室制取Cl2時,使用濃鹽酸和MnO2加熱時反應(yīng),隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃鹽酸變稀,反應(yīng)停止;另外濃鹽酸揮發(fā),也導(dǎo)致其濃度降低,因此為防止?jié)恹}酸揮發(fā),可將濃鹽酸慢慢滴下,同時用小火慢慢加熱。 13.氯堿工廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下: 依據(jù)上圖,回答下列問題: (1)在電解過程中,與電源正極相連的電極上產(chǎn)生的氣體的顏色為______________,與電源負(fù)極相連的電極附近,溶液的堿性變化是_______________________________________。 (2)工業(yè)食鹽含CaCl2、MgCl2等雜質(zhì),精制過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________、______________________________________________。 (3)如果粗鹽中SO含量較多,必須添加鋇試劑除去SO,該鋇試劑可以是________(填字母,下同)。 A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C.BaCl2 (4)為有效除去Ca2+、Mg2+、SO2-4,加入試劑的合理順序為________。 A.先加NaOH,后加NaCO3,再加鋇試劑 B.先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3 C.先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3 答案 (1)黃綠色 堿性增強 (2)CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl (3)AC (4)BC 解析 根據(jù)流程圖可知按溶解、除雜、電解、精制等步驟進(jìn)行。(3)如選用Ba(NO3)2則引入了NO雜質(zhì),在后續(xù)操作中很難除去。 14.實驗室制備氯氣的一種方法是用KMnO4氧化密度為1.19 gcm-3、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的HCl,其反應(yīng)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 (1)15.8 g KMnO4能與____________mol HCl發(fā)生上述反應(yīng)。 (2)若Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為3.17 gL-1,則(1)中產(chǎn)生的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。 答案 (1)0.8 (2)5.6 L 解析 n(KMnO4)=15.8 g158 gmol-1=0.1 mol 2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 2 mol 16 mol 522.4 L 0.1 mol n(HCl) V(Cl2) 求得:n(HCl)=0.8 mol,V(Cl2)=5.6 L。- 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- 2018-2019版高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第1課時學(xué)案 蘇教版必修1 2018 2019 高中化學(xué) 專題 海水 獲得 化學(xué)物質(zhì) 第一 單元 及其 化合物
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